Мясо является сложным биологическим материалом, состоящим из воды, белков, жиров, углеводов, минеральных веществ и витаминов. Вода составляет 65–75% массы свежего мяса, играя ключевую роль в поддержании структуры тканей, растворении биохимически активных веществ и проведении тепла во время термической обработки. Основные белки мяса — миозин, актин, тропомиозин, актинактиновые комплексы, коллаген и эластин, которые образуют мышечные и соединительные ткани. Белки участвуют в формировании текстуры, удержании воды и образовании вкусоароматических соединений при термообработке.
Жиры представлены триглицеридами, фосфолипидами и стеролами. Триглицериды локализуются преимущественно в подкожной и внутримышечной жировой ткани, фосфолипиды входят в состав клеточных мембран и участвуют в эмульгирующих процессах. Жир оказывает значительное влияние на органолептические свойства мяса, повышает калорийность и влияет на образование летучих ароматических соединений при приготовлении.
Минеральные вещества включают калий, натрий, кальций, магний, фосфор и железо. Железо содержится в гемовой и негемовой форме, играя важную роль в переносе кислорода и цвете мяса. Витамины группы B, особенно B1, B2, B6 и B12, участвуют в метаболизме белков и углеводов и определяют биологическую ценность мяса как пищевого продукта.
Мышечная ткань состоит из мышечных волокон, объединённых в пучки соединительной тканью. Мышечные волокна содержат саркоплазму, миофибриллы и органеллы. Миофибриллы образованы актинами и миозинами, обеспечивающими сокращение мышцы. Коллаген, входящий в состав соединительной ткани, при нагревании гидролизуется с образованием желатина, что влияет на мягкость и сочность продукта. Эластин обладает устойчивостью к термообработке и не растворяется, придавая мясу жёсткость при высокой доле соединительной ткани.
Структура волокон влияет на способность мяса удерживать воду, скорость проникновения соли, маринадов и других функциональных ингредиентов, а также на кинетику окислительных процессов липидов.
Основные реакции, определяющие качество мяса, включают:
Цвет мяса определяется содержанием миоглобина и его химическим состоянием. В свежем мясе преобладает миоглобин в восстановленной форме, придающий красный оттенок. Окисление миоглобина приводит к метмиоглобину, окрашивающему мясо в бурый цвет. При тепловой обработке миоглобин денатурируется с образованием гемохрома, характерного для приготовленного мяса. Добавление антиоксидантов (аскорбиновая кислота, токоферолы) замедляет процессы окисления и потери цвета.
Соль, нитриты и специи применяются для продления срока хранения и формирования вкуса. Нитриты взаимодействуют с миоглобином, образуя нитрозомиоглобин — стабильное соединение, сохраняющее цвет и обладающее антибактериальными свойствами. Маринование и копчение вызывают химическую модификацию белков и липидов, способствуя образованию ароматических веществ и улучшению органолептических свойств.
Замораживание и охлаждение замедляют ферментативные и окислительные процессы, однако при медленной заморозке образуются крупные кристаллы льда, разрушающие клеточную структуру и увеличивающие потерю сока при размораживании.
В колбасах, паштетах и полуфабрикатах используются белковые и крахмальные стабилизаторы, фосфаты и эмульгаторы, которые улучшают текстуру, удержание воды и жира. При термообработке белковые матрицы коагулируют, а жир эмульгируется, формируя однородную структуру. Контроль pH, активности воды и содержания соли критически важен для предотвращения микробиологического роста и окислительной порчи.
Биологическая ценность мяса определяется содержанием незаменимых аминокислот, усвояемостью белков и жирных кислот. Термическая обработка приводит к частичной денатурации белков, потере витаминов (особенно водорастворимых) и окислению липидов. Добавление антиоксидантов и контроль температуры обработки позволяют минимизировать потери питательных веществ и сохранить функциональные свойства белков и жиров.